Náš mozog sa musí zresetovať a zregenerovať. To vieme všetci. Ako a prečo sa to ale deje?

Snímky mozgov myší ukázali, čo sa zjavne deje aj v tých našich. Spoje medzi neurónmi – synapsy – cez deň podnetmi silnejú a rastú. Počas spánku sa potom zmenšia takmer o pätinu.

Tým, že sa zmenšia, sa pripravia na ďalší rast, keď budú spracovávať vonkajšie podnety. Najprv sa ale musíme zobudiť.

Trpezlivosť (šípkové) ruže prináša…

Zaznamenané snímky sú priamym vizuálny dôkazom hypotézy synaptickej homeostázy (SHY). Tvrdí, že spánok je cenou za tvárnosť našich mozgov. Nuž, a tá nám umožňuje, aby sme sa učili stále nové veci.

Navrhli ju dvaja vedúci výskumného tímu – Chiary Cirelliovej a Giulia Tononia zo Strediska pre výskum spánku a vedomia pri Wisconsinskej univerzite v Madisone.

Výsledky uverejnili v prestížnom vedeckom časopise Science. Referoval o nich aj web univerzity.

Opakované aktivovanie pri bdení synapsy posilňuje a zväčšuje. Vďaka tomu sa učíme a pamätáme si. Rast synáps musí byť podľa hypotézy vyvážený. Nesmú sa preťažiť a nesmie sa vymazať nervová signalizácia. Najlepší je preto spánok, lebo znižuje prísun podnetov znižuje na minimum.

Nočné zoštíhľovanie

Mení sa veľkosť synáps medzi bdením a spánkom?

Dokázať či vyvrátiť to mali snímky s mimoriadne vysokým rozlíšením. Získali ich sériovým skenovaním 3D elektrónovou mikroskopiou. Vedci štyri roky snímkovali, rekonštruovali a analyzovali dve oblasti myšej mozgovej kôry. Zmerali 6920 synáps.

Ich rozmery porovnali so spánkom myší pred snímkovaním. Už zopár hodín spánku viedlo k priemerne 18-percentnému zmenšeniu synáps. Zmenšovalo sa cca 80 percent z nich. Výnimkou boli najväčšie. Zrejme súvisia s našimi najstabilnejšími spomienkami.

„Ak to extrapolujeme od myší k ľuďom, naše poznatky znamenajú, že bilióny synáps v našej mozgovej kôre každú noc zoštíhlejú o takmer 20 percent,“ doplnil ju Giulio Tononi.

Druhý dôkaz

Hypotézu potvrdili aj šiesti vedci z Univerzity Johnsa Hopkinsa v Baltimore (štát Maryland, USA), ktorých viedli Richard Huganir a Graham Diering. Použili biochemické a molekulárne metódy. Výsledky uverejnili v tom istom čísle Science. Referoval o nich aj web univerzity.

V myších mozgoch okrem iného identifikovali aj konkrétne gény, ktoré sú za zmenšovaním synáps pri spánku. Zamerali sa na oblasti zodpovedné za učenie sa a pamäť, hippokampus a mozgovú kôru.

U spiacich myší našli 20-percentný pokles obsahu istej receptorovej bielkoviny. Našli ju v synapsách na príjmovej strane pri prenose mozgových signálov.

Policajt Homer na scéne

„Výsledky ukázali, že synapsy naprieč myším mozgom sa rekonštruujú cca po každých 12 hodinách,“ vysvetlil Richard Huganir. Išlo o bielkovinu Homer1a – regulátor spánku a bdenia. Jej homeostázové úbytky sa zistili už skôr u laboratórne pestovaných neurónov.

Synapsy spiacich myší obsahujú až o 250 percent viac bielkoviny ako u bdejúcich. Našla sa aj väzba na neuroprenášač noradrenalín, „budíček“ mozgu. Keď ho je v synapsách veľa, obsah Homer1a klesá a naopak. Homer1a očividne citlivo reaguje na potrebu spánku.

Tú ovláda adenozín. Pri bdení sa hromadí v mozgu, až vyvolá ospanlivosť. Na adenozín pôsobí napríklad kofeín, psychodroga číslo jedna. Keď sa myšiam zablokoval adenozín, v synapsách im nestúpal obsah Homer1a.

„Homer1a je podľa nás akýsi dopravný policajt. Hodnotí obsahy noradrenalínu a adenozínu, či už sa synapsy môžu zmenšovať,“ povedal Richard Huganir.

Pozor na sedatíva!

Obidva tímy potvrdili význam spánku pre pamäť a všeobecne mozgovú činnosť. „Vyspime sa na to ozaj vyjasňuje myšlienky. Spánok nie je len oddych mozgu. Mozog vtedy robí dôležitú prácu. Ak si spánok krátime, je to akoby sme si strelili do nohy,“ povedal Graham Diering.

Málo spánku poškodzuje schopnosť učenia sa a pamäť. Pomáha ale len prirodzený. Richard Huganir upozorňuje, že benzodiazapíny a ďalšie bežné sedatíva, ako svalové relaxanty a iné tabletky na spanie, narúšajú homeostázové zmenšovanie synáps, a tým aj učenie a pamäť.

Zdroj:

http://www.zive.sk/clanok/123042/preco-vlastne-spime?utm_source=aktuality.sk&utm_medium=zona-hp&utm_content=box-tech-hp&utm_campaign=cross#

(online 10.2.2017, autor Zdeněk Urban)

CategoryZajímavosti

© 2016 MUDr. Josef Jonáš - poradna celostní medicíny